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Phantom宇宙学和引力反作用

作　者: 吴普训
导　师: 余洪伟
学　校: 湖南师范大学
专　业: 理论物理
关键词: 暗能量引力反作用宇宙微扰暴胀宇宙学残余引力波
分类号: P159.2
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

随着科学技术的发展,宇宙学不再是一门推测科学而进入了精确观测的时代。观测结果验证了我们已经建立了的标准宇宙模型的同时,也给我们提出了新的挑战。1998年物理学家利用超新星来测量宇宙放慢的速率却意外的发现我们的宇宙正在做加速膨胀,此后大量的观测数据验证了这一结果,这一新的发现导致了宇宙学成为近几年物理学中最热门的学科之一。为了解释当今宇宙的加速膨胀,一些物理学家认为现有的引力理论在宇宙尺度上可能不成立,为此他们修正了爱因斯坦引力理论。但大多数的物理学家认为今天的宇宙加速膨胀是由均匀充满空间的具有负压特性的能量所导致的,这种奇异的能量就是所谓的暗能量,观测表明今天它可能主导着宇宙的演化,大约占所有宇宙能量的百分之七十。暗能量最简单的候选者是宇宙常数,它虽然很好的解释了今天的宇宙加速膨胀但同时也存在一些需要解决的理论问题。另外从暴胀宇宙学中得到启示,人们用一些标量场来作为暗能量的候选者,如:Quintessence和Phantom。 Phantom场不同于普通标量场(如Quintessence)是因为在它的拉氏量中动能项为负,这导致了许多新的物理特性的出现,如宇宙的Big Rip。本文的前一部分讨论了Phantom宇宙学。我们首先详细的介绍了Phantom暗能量宇宙的动力学和Phantom暗能量对宇宙中引力束缚系统的破坏以及Phantom暴胀宇宙。接着我们讨论了Phantom暗能量所控制的宇宙和Phantom暴胀宇宙中的引力反作用效应,并发现在Phantom暗能量宇宙中引力反作用能阻止宇宙Big Rip的出现,但在Phantom暴胀宇宙中若要得到足够的暴胀和适当的密度谱则引力反作用的效应是非常的弱以至反作用不足以促使宇宙从Phantom暴胀顺利的进入辐射控制时期。

全文目录

§0.1 中文摘要  3-5
§0.2 英文摘要  5-12
第一章绪论  12-26
  §1.1 宇宙动力学  13-15
  §1.2 宇宙演化历史  15-26
    §1.2.1 暴胀宇宙学模型  18-21
    §1.2.2 暗能量  21-26
第二章 Phantom宇宙学  26-34
  §2.1 Phantom暗能量宇宙的动力学  26-29
  §2.2 宇宙末日  29-31
  §2.3 phantom暴胀  31-34
第三章 Phantom宇宙中的引力反作用  34-56
  §3.1 引力反作用  34-37
  §3.2 Phantom暗能量宇宙中的引力反作用  37-49
    §3.2.1 Phantom暗能量宇宙的结束  44-49
  §3.3 Phantom暴胀宇宙中的引力反作用  49-54
  §3.4 小结  54-56
第四章宇宙观测数据对暗能量模型的限制  56-64
  §4.1 对一个变化的暗能量模型的限制  58-62
    §4.1.1 发光距离  58-59
    §4.1.2 Ia型超新星的限制  59-60
    §4.1.3 星系簇X射线数据的限制  60-62
    §4.1.4 Ia型超新星+星系簇X射线的限制  62
  §4.2 小结  62-64
第五章 Statefinder  64-74
  §5.1 Phantom暗能量模型的Statefinder  64-67
  §5.2 Qintom暗能量模型中的Statefinder  67-71
  §5.3 小结  71-74
第六章跨普朗克效应和残余引力波  74-82
  §6.1 跨普朗克问题  74
  §6.2 残余引力波  74-81
    §6.2.1 α真空  78-80
    §6.2.2 Danielsson's真空  80-81
  §6.3 小结  81-82
第七章总结与展望  82-84
参考文献  84-91
攻读博士学位期间发表的论文  91-95
致谢  95-96
湖南师范大学学位论文原创性声明  96
湖南师范大学学位论文版权使用授权书  96

Phantom宇宙学和引力反作用

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